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工具与软件:
您好! 我阅读了另一条关于 改进型 Howland 电流泵的主题、底部的建议与我尝试实现的目标非常相似。 我的目标是使用来自 DAC 的模拟电压、并将其转换为能够驱动电感负载(~200mH)的电流、其中三角波的周期为1Hz、幅值为+/- 2A。 理想情况下、增益为~0.25 (如10V -> 2.5A 所示)、但可以进行配置。 我的主要要求是电流输出的精度、因为我希望电流波形具有低噪声、并且相对于基准电压波形具有高精度。 将使用24V 电源、如果可以、也可以使用双极电源。 我曾 在另一线程的底部模拟链接系统、它与我需要的很接近、但输出是单极的。
感谢您的帮助!
您好、Ryan、
感谢有关电路的详细信息。
可以对该电路进行修改、以生成正负电流驱动、从而确保正常运行。 将电源分离到+-12V 可能 有助于实现这一点。
快速提问、我看到该主题位于产品 OPA564下面。 您是想使用 OPA564等功率放大器创建此可变电流源、还是想将外部晶体管与精密放大器结合使用? 单个 OPA564是无法实现+-2A 的。
该200mH 负载是否会作为接地基准? 您是否知道该电流需要的精确度?
谢谢!
Jacob
Jacob、
感谢您的帮助! 我并未设置任何特定的运算放大器、只要求我在填写问题表单时填写该字段。 实施也是如此。 我对功率放大器或晶体管+放大器解决方案都很满意。 负载将以接地为基准、理想情况下精度将小于相对于所需波形的误差10mA、但我不确定这有多现实。
谢谢!
~Ryan
您好、Ryan、
从操作的角度来看、这是您尝试创建的器件吗?
我仍然需要对电路进行一些调整、从而优化交流响应。
此致!
Jacob
很好、我认为它看起来很像我们想要的! 我们在实验室中摆弄了一个非常简单的使用 LM3886的电路、该电路似乎效果非常好、让我们能够进行电压至电流转换。 在您的电路中实现该功能是否会有所帮助? 对于不同的功率运算放大器选项、我需要考虑哪些折衷方案? 再次感谢
您好、Ryan、
LM3886和 OPA548在某些方面会相似、只是数据表中稍有不同。
由于 LM3886是 AB 类音频放大器、因此您将在数据表中看到许多互调失真测试和其他音频相关波形。
OPA548的运算放大器比音频放大器更相似、因此您会看到一些规格略有不同。
LM3866的电流驱动比 OPA548高、该余量可能适合您的系统。
OPA548的 IQ 小于 LM3886、这会导致封装中的功率耗散略小。
看起来 LM3886非常适合用于实现以下设计目标:
如果您希望能够可靠地达到+-2.5A、我可以选用 LM3886。 如果您希望降低功耗并发现+-2.2A 足够、我会说 OPA548可能是更好的选择。
我预计这两款器件可能会符合您的需求。
谢谢!
Jacob
感谢您发送编修。 我非常感谢您在这方面提供的帮助。 我认为我们可能最终会增加电流、因此我认为我们将从 LM3886开始。 您可以考虑分享 TINA 文件以便我可以一点地使用模型吗? 您是否认为使用开关模式电源为该电路供电时会出现任何问题? 我是否应该添加一些更大的电容器来帮助缓冲将在波形角出现的功率尖峰?
您好、Ryan、
很乐意提供帮助!
以下是我在仿真中使用的 TINA 文件:
e2e.ti.com/.../LM3886_5F00_Triangle.TSC
SMPS 可能会导致响应中出现一些轻微的错误、但为稳压器推荐的输出滤波器应将开关噪声降至某个点、使放大器可以使用其交流 PSRR 来稍微消除噪声的影响。
电源线上正确的大电容也有助于提高性能。 我们建议将较小的电容器放置在最靠近电源引脚的位置、以实现有效的电源去耦。
如果您有任何问题、敬请告知。
谢谢!
Jacob
再次感谢 Jacob! 我想我们实际上会按照您最初的建议坚持使用 OPA548。 是否有办法使用单极电源来驱动此系统? 例如仅使用+24V? 此外、我们还意识到、我们的负载的电感实际上比预期低得多(5mH、而不是200mH)。 我猜这种实施方案在这方面应该没问题、但这会对这种设计带来什么重大变化吗? 再次感谢您的帮助!
您好、Ryan、
对于 OPA548、5mH 会更容易驱动。 此更改不会更改您的电路的任何设计参数。
除非对负载进行直流偏置以端接至 GND 以外的电压、否则难以实现单个24V 电源。 如果我们偏置到12V、那么很容易实现。 但很多时候、这是不可能的。
另一种解决方案是考虑使用中心抽头变压器。 这种方法虽然存在挑战、但根据您此处所需的精度、这种方法非常适用。
输入是单端的还是+-?
谢谢!
Jacob
你好、Jacob、
谢谢、我认为出于其他原因、我们决定继续采用+/- 24V 架构。 在该设计中、是否还有其他任何有助于最大程度降低功率运算放大器功率耗散的注意事项?
谢谢!
~Ryan
您好、Ryan、
完美、我相信+-24V 电压将使这一目标更容易实现。
额外的电源轨有助于输出摆幅、但会因 Iq 而增加功耗。
该器件在+-24V 电源下将消耗大约15mA、转换为开启后大约1/3W 的功耗。
当我们参考器件上的热性能信息时、我们可以看到、仅仅根据器件的固有电流消耗、温度便会显著升高。
我不确定此放大器是否始终处于开启状态、但如果您始终不需要启用放大器、您也可以使用引脚7来节省 Iq。
此器件上是否使用了散热器?
谢谢!
Jacob
啊好的、谢谢、是的、我们计划了长时间运行一个+/- 1.5A 波形。 我计划使用散热器、也可能会有一些强制空气冷却、以保证安全。
您好、Ryan、
完美、听起来您应该具备足够的冷却能力。
请告诉我设计进展如何。 如果您有任何其他问题、我很乐意提供帮助。
谢谢
Jacob
嗨、Jacob、如果我想调节此电路中的增益、我该怎么做? 我曾尝试增加 R4的值、但它似乎使输出发生振荡。
您好、Ryan、
正确、R4和 R3或 R5和 R6允许进行增益调整。 R5=R6和 R4=R3很重要、但我们可以更改这些电阻对的比率以调整增益
R5和 R6 = 10k:
R5和 R6 = 5k:
此变化的一个副产品是、我们现在驱动的是+-4A、而不是+-2A。
这是预期行为吗?
谢谢!
Jacob